市政工程隧道施工中浅埋暗挖技术的应用

李志文

摘 要：随着我国市政工程对隧道施工的要求逐渐提高，为此，市政工程隧道施工中常用浅埋暗挖技术，但是这种技术的专业性比较高，只有完全掌握相应的专业技术知识，才可以进行一系列操作。在进行技术操作时，也要结合隧道施工的相关标准进行操作。事实上，在进行深埋暗挖技术时，有很多注意事项，为此本文将进行深入分析。

关键词：市政工程;隧道施工;浅埋暗挖技术

引言

在进行市政工程隧道施工过程中，浅埋暗挖技术具有一定的特殊性。首先，要掌握相应的技术类型，然后，要以施工设计要求为基础并且要进行相应的落实。而且很多因素都会影响到施工阶段，因此，对于隧道支护和防坍塌技术要重点关注，以防出现施工不当的问题。

一、浅埋暗挖技术分析

浅埋暗挖技术主要是指矿山法在新奥法基础上进行的施工形式。这种技术不仅要结合工程施工的关键点，还要将隧道理论进行完善，并且要熟练运用操作方式，这样才可以将浅埋暗挖技术落实。浅埋暗挖技术与新奥法不同点是，浅埋暗挖技术适用于开发城市的松散土，适合在介质围岩条件中使用，介质围岩条件和隧道埋深皆要大于隧道直径，而且在进行修建隧道时要采用比较小的地表沉降。在进行城市交通设计阶段时，对浅埋技术的特点要做好相应的了解，在进行此技术时需要对土层进行充分利用，并且要充分掌握其自稳能力，并且落实相应的支护措施，从而形成封闭的围堰技术。浅埋暗挖技术有着广泛的应用范围，并且在各种施工技术中省略很多程序，而且浅埋暗挖技术还能在有水条件的地层进行施工。

二、市政工程隧道施工的现状

市政工程施工管理工作受到很多的影响因素。不仅要满足隧道施工机制的详细要求，还要深入了解市政工程隧道施工的现状，并且要结合当地施工环境。以下将从不同角度进行深入分析市政工程隧道施工现状：

1、环境条件复杂

隧道施工条件是相对复杂的，在进行分析建筑区域区域时，不仅要考虑各方面因素，如管线、建筑群和交通量等，还要在原有施工基础上进行优化。在进行隧道施工时，不仅要注意管线位置，还要保障建筑安全且要严格管理施工过程。隧道所施工的地层较软，可能会出现流态，为此在進行道路施工、管线施工和迁移等，要时时刻刻注意施工安全。隧道结构范围内管线可能会发生漏水，因为住宅区有许多的排水沟水源，从而会发生沉积现象，这将导致地下水无法及时补给。在进行施工时，往往会存在各种类型的粘性土，土壤质量不统一将存在沉积现象，严重则会出现坍塌现象。

2、土质不稳定

隧道在进行开挖地段时存在不稳定的现象，在进行施工时，要提前掌握所施工地段的岩石类型，这样才能更好的处理易软化和崩塌的岩石。隧道穿越地层时主要存在砂质粘性土和冲击砂层，在进行隧道开挖时，由于地层比较软弱，这将导致周边围岩发生自重作用力下降的现象，若出现变形情况，则会导致出现坍塌现象。而且对地表情况无法控制时，其稳定性将会丢失，从而施工将受到一定影响。

3、地下管线渗漏

由于考虑到上层滞水和稳定性的要求，有必要掌握供水情况，并且要根据实际情况做好布控工作。若风道结构和范围结构整体上相对饱和，一些地层将会出现水囊、空洞等现象。如果降水工作相对滞后，则对风道开挖会产生不利影响，而且施工顺序也会对地层的稳定产生一定影响，这将不可避免地增加了工程风险。

三、市政工程隧道施工中的应用

根据市政工程施工管理的具体要求，需要提前对工艺类型进行掌握，按照施工流程要求进行。以下将对市政工程隧道施工措施进行分析。

1、上台阶施工

在进行市政工程的隧道施工时，施工地点的管线布置相对于比较复杂，为了更好地保障地下管线的安全，为此，在进行施工之前，就要将地下管线结构进行详细的考察与分析，并且要加固处理周围的土层结构，一般常用摆喷施工的方式。只有科学合理设计管线，才可以确保施工顺利的进行。在进行隧道的上台阶施工阶段时，通常使用人工风镐进行施工，这样才可以确保隧道周围岩石结构的稳定性和围岩核心结构的完整性，并且起到支护作用。

2、下台阶施工

在进行隧道下台阶施工时，需要人工配合进行，因此，相关施工人员要严格遵循施工程序。在进行隧道的开挖工作时，一般使用挖掘机将隧道中央的土体进行开挖，隧道两侧的轮廓以大于三十厘米且小于五十厘米为标准，人工开挖工作后续要对开挖的隧道进行一定调整，从而确保周围土体结构的稳定性。在进行隧道下台阶施工时，一般开挖至地表以下110米，并且要做好相应的支护措施。在隧道结构初步封闭成环后，在进行施工时，要注意不要超过循环进尺范围，这样才能保证施工顺利的进行。

3、管棚支护技术

在进行浅埋隧道建设时，有必要提高隧道周围的岩石及土层的支护能力，这是浅埋暗挖技术的重点。若使用管棚支护技术进行施工，将可以在很大的程度上降低施工难度，并且，减少了一定的人工成本。为此，管棚支护技术可以根据管井的尺寸进行合理分类，若钢管的两端的支撑体系足够充分时，会导致挖掘变形量相对较小，此时，管棚支护技术将可以实现有效的支护作用，两端支承梁会成为弹性支撑。而上覆地层可能会产生挠曲变形或端头支撑变形等，此时，在进行隧道施工阶段是，可以将管棚的高度适当增加或者在一定程度上提高支撑梁的刚度，这样可以有效解决上覆地层的变形情况。

在进行市政工程隧道施工中浅埋暗挖技术应用时，为了提高市政工程隧道施工质量，有必要将管棚支护施工工作做好。浅埋暗挖施工技术中的管棚支护技术是重点，管棚支护技术不仅具有良好的适用性，而且具有较高的施工操作的便捷程度，这有利于控制工程成本。在进行市政工程隧道施工时，运用管棚支护技术操作时要全面了解整个项目的具体情况，并且要根据管井的大小运用相关可行的管棚支护技术。若钢管两端有大体系进行支撑，则有利于充分发挥管棚支护作用，同时呈弹性状态。在市政工程隧道施工采用管棚支护技术时，上覆地层变形具有特殊性，而挠曲变形和端头支撑变形是较为常见的，因此，有必要将管棚高度和支撑梁刚度进行合理调整，这样不仅保证管棚支护施工的实际需求，而且促进整个施工进行高效发展。

四、市政工程隧道施工中淺埋暗挖技术应用要求

1、浅埋暗挖技术的原理

浅埋暗挖技术与新奥法的施工原理具有一定的相同点，在进行隧道施工时，具体可以引起信息化设计与施工理念，能够准确实现实时测量。在进行浅埋暗挖施工阶段工作时，要对基本荷载和复合衬砌等进行支护工作，二次衬砌将被用作安全储备，而对于特殊荷载可以让初支、二衬共同承担。而且，可以采用超前支护作为基础，并使用多种辅助方式，改善隧道周围的围岩，使其作为基础，从而，提高围岩的自承能力。不同的隧道开挖方法，会形成不同的闭合效果，从而，在多种作用体系下形成一定作用的联合支护体系，这样使隧道施工更加安全且稳定。为此，浅埋暗挖技术在市政工程隧道施工工作中起到了一定的关键作用。

2、双侧壁导坑法施工

在进行隧道施工的浅埋暗挖技术中，最为常见的施工方法就是双侧壁导坑法，其主要在粘性土层上进行施工，其次，也可以在砂层或砂卵层上进行施工。但是，进行隧道施工时，此技术对于机制方面的要求较高。为此，相关的施工人员需要将断面进行科学且合理的划分调整，将其划分为六个尺寸规格相同的断面，对于划分好的断面，在进行隧道开挖工作时，将其六个断面逐渐地连接成一个整体隧道，并且，同时进行隧道的浇筑工作。而在进行隧道施工时，可以利用土层实现隧道的稳固性，一般采用网状支护结构，从而，在一定程度上实现对隧道的封闭式支护作用。双侧壁导坑法虽然在一定程度上实现了施工操作的安全性，但是其施工环节相对复杂且繁琐，因此，在实际进行隧道开挖工作时，要根据实际的施工机制要求来进行。

3、选取合理的施工方法

为了有效解决由于地表沉降所出现的问题，应对台阶法留出成型的核心土，并且，台阶长度的确定应符合地层条件。若地层越软，则相对应的台阶长度越长，但是，台阶的具体长度需要根据施工现场地层条件的情况来具体确定。在进行隧道工作时，台阶法是最常见的施工方法，对于不同的地质环境，所使用的台阶法也大不相同。

4、改善工程实施的土体质量

在进行隧道开挖过程时，通常采用局部加固处理所施工的土质，这种方法不仅可以在一定程度上改善土质的特性，还可以有利于在隧道开挖后形成较为自然的拱形，这样有助于浅埋暗挖工作顺利进行。而且，深层注浆技术可以在一定程度上确保土质的加固型，并且，也可以改善土质质量，从而，在很大程度上促进了浅埋施工法的实施。

五、浅埋暗挖技术在地铁隧道施工中的应用

1、真空降水技术

某些地铁隧道位于下城市交通的主要道路的下方，由于每天的交通流量较大，为此，对于地铁隧道的开挖更具有难度，这需要穿过粉质粘土，安山岩和淤泥粘土等多种土层。为此，对于这种地铁隧道，一般对隧道洞口主体采取一定的加固措施，从而，在一定程度上确保施工环境的安全。例如，某地铁的浅埋暗挖段含水层渗透系数相对于较小，需要采取常规的管井降水进行管理，但是，隧道内的弱透水层中的饱和水以及含水层残留的水没有进行充分排出，这将隧道开挖实施浅埋暗挖技术时，产生一定的安全隐患，对于这种情况，通常采用真空深井进行隧道排水处理。

真空降水技术主要将管井抽水和真空泵进行了一定结合，然后，通过真空泵在管井内所产生的真空，将地层中水涌入管内的速度在一定程度上提高，从而，达到降水的效果。利用真空降水技术，可以将含水层的地下水大范围的进行疏干，尤其是饱和水明显比常规管井的降水少，尽管这两种技术所引起的地面沉降的差异不大，但是通过沉降观测显示表明，真空降水技术要比常规的管井降水的降水效果更好。

2、辐射井降水

部分地铁一般采用浅埋暗挖的施工技术，由于地铁需要穿过很多地方，并且，环境也相对于复杂，再加上现场的布局的局限性，传统的降水法已经满足不了暗挖施工时，在无水的情况下进行。为了保障隧道施工的安全以及在一定程度上减少对城市环境及交通的影响，通过专业人士分析，实施辐射井降水技术可以满足此类施工要求。在进行隧道施工时，相关的施工人员可以根据隧道现场的实际情况，从而，利用辐射降水技术可以确保施工环境处于无水情况，这样在一定程度上达到了较好的降水效果，并且，施工测试结果都符合相对应的建筑测量标准。在城市情况相对较为复杂的情况进行隧道施工时，隧道降水问题很难得到解决，为此，辐射井降水技术的出现，更好地配合浅埋暗挖技术的实施，使隧道施工更加科学、安全。

3、岩石锚固技术

在进行隧道施工时，采用浅埋暗挖法更好地确保施工的安全，但是，为了使浅埋暗挖法更好地操作，需要采取一定的辅助性施工措施，岩石锚固技术便是其中一种，而且，岩石锚固技术也是相对成熟的技术。其常用于地铁中的深基坑设计，一些地铁隧道为了确保区间隧道上浮，便利用了底层锚杆技术，从而，利用锚杆的优势，将隧道的上浮完全的锁住，达到了较好的效果。

4、水平冻结技术

在进行地铁隧道处理加工时，冻结地铁技术便是一种常用的辅助性施工措施，而且，也在一定程度上得到了广泛运用。在许多施工案例中都取得了较为理想的施工结果，如矿山、斜井等。而在地铁隧道施工应用中出现的比较晚，此技术在地铁隧道内处于饱和含水粉细砂层的环境中成功率较高。

六、结束语

综上所述，可以看出我国在进行市政工程隧道施工时，对相应的隧道施工技术要求越来越高，当前一些相关的施工单位在进行隧道施工时，通常使用深埋暗挖技术。为此，施工人员与技术人员对于深埋暗挖技术进行充分了解，并能在实际工程中灵活运用。在进行隧道施工之前，应当对施工现状进行充分了解，从而提高隧道施工的质量。

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